(57)【要約】    【課題】  掘削カッターやビットの損傷時や磨耗時に容易に補修し交換できるようにした二重管方式の管削進装置を提供する。    【解決手段】  二重管方式の管削進装置において、掘削カッター(20)のカッターヘッド(200)には取付けベース(210)を回転可能又はスライド可能に取付け、取付けベースにはビット(240)を取付け、カッターヘッドには取付けベースを位置決めするストッパー部(250 ）を設ける。掘削カッターの掘削回転時には取付けベースが土砂類から受ける圧力によって回転又はスライドし、ビットの径方向外端が推進管の外面と等しいか又はこれよりも外方に位置するようにストッパー部によって位置決めする一方、掘削カッターの逆転時には取付けベースを逆回転又は逆スライドさせ、ローラビットの径方向外端を推進管の内面よりも内方に位置させる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に掘削カッターを有するケーシングロッドを推進管内に回転自在に組込み、上記ケーシングロッドを回転させ、上記掘削カッターによって前方土砂類を掘削しながら上記推進管を推進するようにした二重管方式の管削進装置において、
上記掘削カッターのカッターヘッドには取付けベースが回転可能又はスライド可能に取付けられ、該取付けベースにはビットが取付けられ、上記カッターヘッドには上記取付けベースを位置決めするストッパー部が設けられており、
上記掘削カッターの掘削回転時には上記取付けベースは土砂類から受ける圧力によって回転又はスライドされ、上記ビットの径方向外端が上記推進管の外面と等しいか又はこれよりも外方に位置するように上記ストッパー部によって位置決めされる一方、
上記掘削カッターの逆転時には上記取付けベースが土砂類から受ける圧力によって逆回転又は逆方向にスライドされ、上記ローラビットの径方向外端が上記推進管の内面よりも内方に位置するようになっていることを特徴とする二重管方式の管削進装置。
【請求項２】
上記カッターヘッドには、上記取付けベースが上記カッターヘッドの中心軸線に対して平行な回転軸の回りに回転可能に取付けられている請求項１記載の二重管方式の管削進装置。
【請求項３】
上記カッターヘッドにはガイド部が径方向又は径方向に対して傾斜する方向に延びて形成され、該ガイド部には上記取付けベースがスライド可能に支承されている請求項１記載の二重管方式の管削進装置。
【請求項４】
上記ビットが回転軸の回りに回転するローラビットである請求項１記載の二重管方式の管削進装置。
【請求項５】
上記ローラビットが上記カッターヘッドの中心軸線に対して傾斜して設けられている請求項４記載の二重管方式の管削進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二重管方式の管削進装置に関し、特に掘削カッターやビットの損傷時や磨耗時に容易に補修し交換できるようにした装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、地中に上下水道管等の管を敷設する場合、従来の開削工法に代え、地中に管を推進して敷設する管推進工法が採用される傾向にあり、小口径管を敷設する場合には二重管方式の管削進装置が採用されている（特許文献１）。
【０００３】
この二重管方式の管削進装置ではスライドベースに推進機本体をスライド自在に搭載するとともに推進ジャッキを設け、推進ジャッキによって推進機本体を前進させ、推進機本体に推進管（鋼管）を取りつけ、推進管内にケーシングロッド（内管）を回転自在に組み込み、ケーシングロッド先端に掘削カッターを設け、駆動モータでケーシングロッドを回転させ、掘削カッターによって前方を掘削する一方、推進管の推進が完了すると、ケーシングロッドを抜き取り、塩化ビニル管等を推進管内にセットし、推進管と塩化ビニル管等との間に充填剤等の中込め作業を行ない、こうして二重構造の管を敷設するようになっている。
【０００４】
ところで、管削進装置に用いる掘削カッターはカッターヘッドに多数のビット、例えばローラビットを取付けた構造を有するが（特許文献２、特許文献３）、二重管削進方式の場合には推進管を円滑に推進する上で、推進管よりも大径に掘削できるようにビットを設けるのが望ましい。
【０００５】
他方、岩盤等の掘削中に掘削カッターのビットが損傷し磨耗することがある。大口径管の削進装置の場合には推進管内に作業者が入って掘削カッターやビットを交換しあるいは機械によって自動的に交換することができるが（特許文献４、特許文献５）、小口径管を推進する二重管方式の場合には作業者による交換作業や機械による自動交換は難しい。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２３９６８５号公報
【特許文献２】特開２００１−６５２９１号公報
【特許文献３】特開２００１−３２３７８０号公報
【特許文献３】特開２００１−６５２９１号公報
【特許文献４】特開２０００−２９１３８４号公報
【特許文献５】特開２００１−２７０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑み、ビットの損傷時や磨耗時に容易に補修し交換できるようにした二重管方式の管削進装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明に係る二重管方式の管削進装置は、先端に掘削カッターを有するケーシングロッドを推進管内に回転自在に組込み、上記ケーシングロッドを回転させ、上記掘削カッターによって前方土砂類を掘削しながら上記推進管を推進するようにした二重管方式の管削進装置において、上記掘削カッターのカッターヘッドには取付けベースが回転可能又はスライド可能に取付けられ、該取付けベースにはビットが取付けられ、上記カッターヘッドには上記取付けベースを位置決めするストッパー部が設けられており、上記掘削カッターの掘削回転時には上記取付けベースは土砂類から受ける圧力によって回転又はスライドされ、上記ビットの径方向外端が上記推進管の外面と等しいか又はこれよりも外方に位置するように上記ストッパー部によって位置決めされる一方、上記掘削カッターの逆転時には上記取付けベースが土砂類から受ける圧力によって逆回転又は逆方向にスライドされ、上記ローラビットの径方向外端が上記推進管の内面よりも内方に位置するようになっていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の特徴の１つはカッターヘッドにビットの取付けベースを回転可能又はスライド可能に設けるとともに、取付けベースのストッパー部を設けるようにした点にある。
【００１０】
これにより、掘削カッターの掘削回転時には取付けベースが土砂類の圧力を受けて回転又はスライドしてストッパー部によって位置決めされ、ビットはその径方向外端が推進管の外面と等しいか又はこれよりも外方に位置するので、推進管よりも大きな径に掘削することができ、推進作業を円滑に行うことができる。
【００１１】
また、掘削カッターやビットが損傷し磨耗した時には掘削カッターを逆転させると、取付けベースが土砂類の圧力を受けて逆回転又は逆スライド（逆方向へのスライド）してビットの径方向外端を推進管の内面よりも内方に位置させることができるので、ケーシングロッドを推進管から後方に引き抜き、掘削カッターやビットを補修し、あるいは交換することができる。
【００１２】
本発明に係る二重管方式の管削進装置は上下水道管等を横方向に敷設する場合に適用するとその効果が大きいが、地中に鋼管杭等を上下方向に打ち込む場合にも同様に適用できる。この場合、管は上述のように二重構造の管に構成されることもでき、又鋼管杭のように一重構造のままとすることもできる。また、管の推進方式は前述の特許文献１に記載の方式、つまり推進ジャッキによる推進機本体を推進させる方式に限定されず、他の方式、例えば推進ジャッキで推進管を直接推進させる方式を採用することもできる。
【００１３】
取付けベースはビットの径方向外端が推進管の外面と等しいか又はこれよりも外方の位置と推進管の内面よりも内方の位置との間で変位できれば、回転可能に設けてもよく、スライド可能に設けてもよい。
【００１４】
即ち、カッターヘッドには取付けベースをカッターヘッドの中心軸線に対して平行な回転軸の回りに回転可能に取付けてもよい。また、カッターヘッドにはガイド部を径方向又は径方向に対して傾斜する方向に延びて形成し、ガイド部には取付けベースをスライド可能に支承してもよい。ガイド部は溝でもよく、突条であってもよい。
【００１５】
ビットは固定式の掘削刃でもよいが、回転軸の回りに回転するローラビットを用いることもできる。ローラビットの場合にはカッターヘッドの中心軸線に対して傾斜して設けられているのがよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図５は本発明に係る二重管方式の管削進装置の好ましい実施形態を示す。管削進装置１０において、スライドベース１００上には推進機本体１１０が前後方向にスライドし得るように搭載され、該推進機本体１１０は推進ジャッキ１５０によってスライドベース１００上を前進駆動され後退されるようになっている。
【００１７】
また、推進機本体１１０には駆動モータ１１１が搭載されるとともに、スピンドルロッド（図示せず）が設けられ、該スピンドルロッドと駆動モータ１１１との間にはギア伝達機構が設けられ、又スピンドルロッドにはケーシングロッド１２０の基部が取付けられるようになっている。
【００１８】
さらに、推進機本体１１０には押金１１２が取付けられ、該押金１１２には推進管１３０の基部が嵌め込まれるようになっている。この推進管１３０内にはケーシングロッド１２０が組み込まれ、両者の間には周方向の延びるローラベアリング（図示せず）が介設されてケーシングロッド１２０の円滑な回転及び真直性を保証するようになっている。
【００１９】
ケーシングロッド１２０の先端には掘削カッター２０が取付けられている。この掘削カッター２０において、カッターヘッド２００はリング状をなし、カッターヘッド２００には複数の取付けベース２１０が等しい角度間隔をあけて設けられ、複数のうち、１個おきの取付けベース２１０はカッターヘッド２００に固定され、残りの取付けベース２１０はカッターヘッド２００の中心軸線に対して平行に延びる回転軸２２０の回りに回転可能に取付けられている。
【００２０】
この取付けブラケット２１０には傾斜した取付け部が形成され、取付け部には回転軸２３０がカッターヘッド２００の中心軸線に対して傾斜して取付けられ、回転軸２３０にはローラビット２４０が回転自在に取付けられている。
【００２１】
このローラビット２４０はほぼ円錐台形状（楕円球状や球状でもよい）をなすコーン２４１の外面に多数の切刃２４２を固定した構造をなし、固定式の取付けベース２１０のローラビット２４０はその頂部が外方に向けられ、その外端が推進管１３０の内面よりも内方に位置するように設けられている。
【００２２】
また、カッターヘッド２００には回転可能なローラビット２４０の掘削回転方向の後進側にストッパー（ストッパー部）２５０が設けられており、ローラビット２４０は掘削カッター２０の掘削回転時に土砂類の圧力を受けて回転し、ストッパー２５０と当接してローラビット２４０の径方向外端が推進管１３０の外面よりも外方（又は外面と等しい位置）に位置する外方位置に位置決めされる一方、掘削ヘッド２０の逆転時に土砂類の圧力を受けてローラビット２４０の径方向外端が推進管１３０の内面よりも内方に位置する内方位置に逆回転するようになっている。
【００２３】
例えば、管を敷設する場合、発進立坑と到達立坑とを掘削し、発進立坑内に推進機本体１１０及びスライドベース１００を設置し、推進機本体１１０の押金に推進管１３０の基部を取付け、推進管１３０内にケーシングロッド１２０を組み込み、ケーシングロッド１２０の基部をスピンドルロッドに取付け、駆動モータ１１１を駆動してケーシングロッド１２０を所定の方向に回転させるとともに、推進ジャッキ１５０で推進機本体１１０を前進駆動する。
【００２４】
すると、掘削カッター２０のローラビット２４０がカッターヘッド２００の中心軸線の廻りに公転しながら回転軸２３０の廻りに自転し、前方土砂類、例えば土砂や岩盤を掘削する。
【００２５】
その際、回転可能な取付けベース２１０は掘削カッター２０の掘削方向Ａの回転に伴い、前方土砂類からの圧力を受けて回転し、ストッパー２５０に当たって位置決めされ、ローラビット２４０は図３に示されるように頂部が内方に向けられた状態となり、図５に示されるようにその外端は推進管１３０の外面よりも外方に位置することとなるので、推進管１３０の外径よりも大きな径に掘削することができ、推進管１３０を軽くかつ円滑に推進することができる。
【００２６】
ローラビット２４０の切刃２４２が損傷し又は磨耗した場合、掘削カッター２０を逆転させると、取付けベース２１０が土砂類の圧力を受けて回転軸２２０の回りに逆回転し、ローラビット２４０の径方向外端を推進管１３０の内面よりも内方に位置させるので、推進した推進管１３０からケーシングロッド１２０を後方に引き抜く。すると、推進管１３０を土中に残したままケーシングロッド１２０を後方に引き抜くことができるので、ローラビット３２０を補修し交換することができる。
【００２７】
掘削カッター２０が損傷し又は磨耗した場合も上記と同様にして掘削カッター２０を補修し交換することができる。
【００２８】
その後、ケーシングロッド１２０を推進管１３０内に戻し、前述と同様にして推進作業を行うことができる。
【００２９】
なお、上記の実施形態では取付けベース２１０を回転させる方式を示したが、径方向又は径方向に対して傾斜した方向に延びるガイド溝やガイド突条部を設け、これらのガイド溝やガイド突条部によって取付けベース２１０を掘削カッター２０の掘削回転時にスライドさせてビットの外端を推進管１３０の外面と等しいかこれよりも外方に位置させる一方、掘削カッター２０の逆転時には取付けベース２１０を逆方向にスライドさせてビットの外端を推進管１３０の内面よりも内方に位置させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る二重管方式の管削進装置の好ましい実施形態を示す全体概略斜視図である。
【図２】上記実施形態を示す概略側面構成図である。
【図３】上記実施形態における掘削カッターの取付け構造を示す構成図である。
【図４】上記実施形態における掘削カッターを示す正面構成図である。
【図５】上記実施形態におけるローラビットの動きを説明するための図である。
【符号の説明】
【００３１】
１００      スライドベース
１１０      推進機本体
１２０      ケーシングロッド
１３０      推進管
２０        掘削カッター
２００      カッターヘッド
２１０      取付けベース
２２０      回転軸
２３０      回転軸
２４０      ローラビット
２４１      コーン
２４２      切刃
２５０      ストッパー（ストッパー部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006219919.tif 000006
【図５】
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